GJB 5891.30-2006火工品藥劑試驗方法
第30部分:氣體比容測定 壓力傳感器法
1 范圍
本部分規定了進(jìn)行火工品藥劑氣體比容試驗的儀器、設備和材料、環(huán)境要求、試驗準備、試驗步驟及結果處理。
本部分適用于在真空中能被引爆(或引燃)的火工品藥劑氣體比容的測定。
2 原理
將定量被測藥劑,在真空、定容的氧彈內引爆(或引燃),30min后,將試樣爆炸(或燃燒)產(chǎn)生的氣體輸入真空量氣系統,通過(guò)壓力傳感器,測定氣體的壓力,再根據理想氣體狀態(tài)方程式,計算單位質(zhì)量試樣產(chǎn)生的氣體量,作為試樣的氣體比容。
3 儀器、設備和材料
試驗用儀器、設備和材料應符合以下要求:
a)氣體比容測試儀:由主機、計算機、打印機、真空泵和氧彈組成,其中主機部分主要由數字壓力計、真空表、電壓表、電流表、真空表閥、真空泵閥、電源開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等組成。儀器的參數應符合下列要求:
1)數字壓力計:測量范圍為0kPa~250kPa(絕對壓力),誤差為0.05%(滿(mǎn)量程);
2)電源:AC380(1±10%)V,50Hz;
3)功率:0.6kW;
4)試樣點(diǎn)火電壓:DC OV~30V可調;
5)試樣點(diǎn)火電流:DC 0A~5A可調;
6)真空泵:極限真空度為6.67×10-2Pa;
7)氧彈容積為(25mL~350mL)±10mL,用20MPa水壓試驗應合格。
b)分析天平:最大稱(chēng)量為200g,分度值為0.0001g。
c)溫度計:測量范圍為0℃~50℃,分度值為1℃。
d) 環(huán)形鐵架。
e)坩堝:外徑為26mm的不銹鋼坩堝,或壁厚為2mm,容積為5mL~15mL的陶瓷坩堝。
f)電子天平:最大稱(chēng)量為3100g,分度值為0.01g。
g)鎳鉻電阻合金絲(YB/T 5259)。
h)工業(yè)酒精(GB/T 394.1)。
4 環(huán)境要求
實(shí)驗室應為隔離的操作間和準備間,操作間溫度在應15℃~25℃,相對濕度為40%~70%。
5 試驗準備
5.1 氧彈容積標定
先將氧彈洗凈、吹于或擦干,將場(chǎng)放入其中,在電子天平上稱(chēng)量其質(zhì)量,準確至0.02g。將氧彈放在一塊潔凈的干布上,打開(kāi)針形閥,擰下彈帽,取出彈頭,往彈杯內注入蒸餾水,輕輕放入彈頭,并轉動(dòng)幾圈,然后,用另一塊干布擦凈彈體外的水,擰上彈帽,緩緩關(guān)閉針形閥,用卷成條狀的濾紙吸盡針形閥內的水,再稱(chēng)量。每次標定時(shí)應記錄水溫。
按公式(1)計算氧彈容積:
式中:
V1——經(jīng)標定的氧彈容積的數值,單位為毫升(mL);
m2——氧彈和水的質(zhì)量的數值,單位為克(g);
m1——氧彈的質(zhì)量的數值,單位為克(g);
p ——蒸餾水的密度的數值,單位為克每立方厘米(g/cm3)。
重復標定兩次,結果平行誤差不大于2.0mL 時(shí),取其算術(shù)平均值。
5.2 氧彈和量氣系統容積的標定
5.2.1 打開(kāi)氣體比容測試儀量氣系統的所有閥門(mén)。
5.2.2 將氧彈接入量氣系統,并擰開(kāi)針形閥。
5.2.3 依次接通氣體比容測試儀主機、計算機和打印機電源開(kāi)關(guān),預熱30min。
5.2.4 記錄數字壓力計的顯示值,然后,依次關(guān)閉氧彈針形閥和排空閥。
5.2.5 啟動(dòng)真空泵,抽氣至數字壓力顯示值小于0.15kPa時(shí),依次關(guān)閉真空表閥和真空泵閥,記錄數字壓力計顯示值。
5.2.6 打開(kāi)針形閥,1min 時(shí)記錄變化后的壓力值;將氧彈從量氣系統卸下,打開(kāi)所有的閥。氧彈和量氣系統的容積按公式(2)計算:
式中:
V2——氧彈和量氣系統容積的數值,單位為毫升(mL);
P1——5.2.4操作記錄的數字壓力計顯示值的數值,單位為千帕(kPa);
P2——V1容積的氣體進(jìn)入量氣系統前后的壓力差的數值,單位為千帕(kPa)。
重復5.2.1~5.2.6的操作五次,結果平行誤差不大于2.0mL時(shí),取其算術(shù)平均值,否則重新標定。
氧彈容積(V1)和氧彈與量氣系統容積(V2)一年標定一次。
5.3 試樣準備
將被測藥劑約7g,按相應的規定進(jìn)行干燥,達到技術(shù)要求后,在干燥器中自然冷卻30min,作為試樣,備用。
6 試驗步驟
6.1 依次接通氣體比容測試儀主機、數字壓力計和計算機的電源,預熱0.5h~1.0h。
6.2 用分析天平稱(chēng)取試樣(起bao藥、擊發(fā)藥約為1g,點(diǎn)火yao、煙火yao約為2g),準確至0.0002g。
6.3 將彈頭放入環(huán)形鐵架內,然后,將坩堝放入彈頭導電彎桿下端的環(huán)內。
6.4 截取長(cháng)100mm~120mm的鎳鉻電阻合金絲,將其中部繞成直徑為1mm的螺旋狀,將其兩端分別穿在電極桿上,用卡子固定緊,用鑷子將鎳鉻電阻合金絲調整到恰當的位置,不接觸坩堝。
6.5 緩慢將試樣倒入坩堝內,使之與點(diǎn)火絲接觸良好,然后,將彈頭放入彈杯內,蓋上彈帽并擰緊。
6.6 將氧彈與量氣系統連接,打開(kāi)針形闊,關(guān)閉排空閥。
6.7 啟動(dòng)真空泵,抽氣至數字壓力計顯示值小于0.5kPa 時(shí),旋緊針形閥,關(guān)閉真空泵,將氧彈從量氣系統卸下。
6.8 根據試樣性質(zhì),旋轉“電壓"調節開(kāi)關(guān),調至適當的點(diǎn)火電壓,然后將氧彈接入點(diǎn)火電路,按下“點(diǎn)火"按鈕,點(diǎn)火。
6.9 將氧彈在空氣(或冷卻水)中靜置30min,冷卻至室溫。
6.10 將氧彈接入量氣系統,按下測試儀操作面板上的“啟動(dòng)"按鈕,開(kāi)啟真空泵,至數字壓力計顯示值小于0.15kPa 時(shí),依次關(guān)閉真空表閥、真空泵閥,然后,按“停止"按鈕,關(guān)閉真空泵。
6.11 在程序界面相應的對話(huà)框中輸入必要參數。
6.12 單擊計算機程序界面的“采集"按鈕,然后,擰開(kāi)氧彈針形閥,使氣體進(jìn)入量氣系統。
6.13 計算機程序界面顯示“數據采集完畢"后,顯示試驗結果,并自動(dòng)保存;擰開(kāi)真空泵閥,按“啟動(dòng)"按鈕,啟動(dòng)真空泵抽去氧彈內的廢氣。
6.14 卸下氧彈,擰開(kāi)真空表閥和排空閥,將“電壓"調節旋旋至0V,然后,依次關(guān)閉數字壓力計和測試儀主機電源開(kāi)關(guān)。
6.15 將彈帽擰下,取出彈頭,清洗各部件,若未洗凈,再用酒精擦洗,然后,晾干備用。
7 結果處理
同一試樣測定兩個(gè)結果,當平行結果誤差不大于6mL/g時(shí),取其算術(shù)平均值,作為測試結果報出。否則,補測一個(gè)。若補測的結果與前兩個(gè)結果之一相差不大于 6mL/g 時(shí),取這兩個(gè)結果的平均值。若補測的結果在前兩個(gè)結果之間,且都不大于 6mL/g 時(shí),取三個(gè)結果的平均值。結果表示至整數位。若三個(gè)結果之差都大于6mL/g,則將三個(gè)結果全部報出。
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